UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES MARINA - Sndrome Obstrutiva da Apnia do Sono (Obstrutive Sleep Apnea Syndrome ). NREM – Movimento No Rpido dos Olhos (Non-Rapid Eye Moviments )

UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES

MARINA PEREIRA PICOLI NATRIO

DISPOSITIVO PARA PREVENIR APNIA

NEONATAL

Mogi das Cruzes, SP 2008

Dissertao apresentada Comisso de

Ps-Graduao da Universidade de Mogi

das Cruzes, como pr-requisito para

obteno do ttulo de mestre em Engenharia

Biomdica.

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UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES

MARINA PEREIRA PICOLI NATRIO

DISPOSITIVO PARA PREVENIR APNIA

NEONATAL

Prof. Orientadora: Annie France Frre Slaets

Mogi das Cruzes, SP 2008

Dissertao apresentada Comisso de

Ps-Graduao da Universidade de Mogi

das Cruzes, como pr-requisito para

obteno do ttulo de mestre em Engenharia

Biomdica.

DEDICATRIA

Meninas este trabalho vai para vocs, minhas jias, alegria, esperana e

muito carinho e amor.

Me! Sei que voc no entende muito bem o que isso para mim, mas fiz

mais um trabalho de escola e deu certo.

Pai! Obrigada pela fora e poder me espelhar na tua fora.

Nelson voc parte desta vitria. Obrigada !

AGRADECIMENTOS

Agradeo a DEUS por ter permitido que eu realizasse esta obra, minha

orientadora, aos professores e amigos que participaram nesta jornada e a todos que

indiretamente colaboraram.

OBRIGADA!

EPGRAFE

A respirao a chave

para o mistrio da vida,

para o mistrio do corpo

e do esprito .

Autor desconhecido

RESUMO

O recm-nascido prematuro pode apresentar apnia devido a sua imaturidade generalizada. A reverso deste quadro feita nas unidades de terapia intensiva neonatal em geral por ventilao mecnica, estmulo manual ou administrao de drogas. A literatura apresenta dispositivos para reverso da apnia com estmulos vibratrios. Entretanto os parmetros de freqncia, durao e espaamentos dos estmulos so determinados a partir de dados tericos. Neste trabalho foi desenvolvido um dispositivo eletromecnico que simula a manobra vibratria aplicada manualmente pelos profissionais que atuam nas unidades de terapia intensiva neonatal para estimular os recm-nascidos nos episdios de apnia. Para determinar as caractersticas do dispositivo foram mensuradas a freqncia e a presso do estmulo vibratrio manual realizado por 3 fisioterapeutas em um simulador de pele. O dispositivo eletromecnico desenvolvido gera um conjunto de pulsos com durao de 3 segundos com repetio de 10 segundos em 10 segundos com presso de 20 mmHg e freqncia de 7,6 Hz. Para distribuir o estmulo eletromecnico em vrias reas do corpo foram utilizados 03 motores acoplados ao recm-nascido por fitas adesivas de uso prprio. Foram aplicados tanto os estmulos manuais quanto os eletromecnicos proporcionados pelo dispositivo, em ratos com idade de 07 a 09 dias, onde se observou a similaridade das respostas. Para verificar a repetibilidade dos estmulos, um software especfico captou as vibraes do dispositivo durante 24 horas. Esses resultados mostram que o dispositivo poder ser utilizado para estimular os mecanorreceptores da pele dos recm-nascidos e servir para testes de reverso da apnia nas unidades de terapia intensiva neonatal.

Palavras-chave: Instrumentao biomdica, reverso apnia, estmulos eletromecnicos.

ABSTRACT

The premature newborn way present apnea because of their imaturity. The reversal of this framework is made in the neonatal intensive care units in general by mechanical ventilation, manual stimulation or administration of drugs. The literature shows devices for reversal of apnea with mechanical stimuli but the parameters of frequency and spacings are determined from theoretical data. The aim of this work the development a of device that simulates the vibration manually applied by the professionals that works in Intensive Care Unit (ICU) to stimulate the babies in apnea episodes. For determine the devices characteristics were measured the pressure and frequency of the manual vibration stimulus of 3 physiotherapists in a simulated skin. The electromechanical device developed generates a stream of pulses with duration of 3 seconds with repetition of 10 seconds with pressure of 20 mmHg and frequency of 7.6 Hz. For to distribute the electromechanical stimulus in several areas of the newborn body 03 motors were used coupled to the newborn by special tapes. Stimuli mechanical manuals provided by the device were applied in rats with age of 07 to 09 days, was possible to observe the similarity of the responses to the stimuli. To check the repeatability of stimuli, specific software acquired the vibrations of the device for 24 hours. These results show that the device can be used to stimulate skin mechanoreceptors of newborns and can be used to test and reverse apnea in Neonatal Intensive Care Unit (ICU).

Keyworks: Biomedical instrumentation, review apnea, electromechanical stimulus.

LISTA DE TABELAS

Tabela 1. Transio da respirao fetal para a neonatal. ............................................................... 28

Tabela 2. Fatores moduladores da respirao fetal. ....................................................................... 29

Tabela 3. A Presso, Perodo e Freqncia do estmulo................................................................ 43

Tabela 4. Mdia da Freqncia Cardaca dos animais: basal (repouso),....................................... 45

Tabela 5. Ratos 2 e 3 com freqncias cardacas basais e de....................................................... 45

Tabela 6. Variao e relao entre as mdias das colunas 1, 2 e 3. ............................................. 46

LISTA DE ILUSTRAES

Figura1. Diagrama de bloco do sistema. .............................................................................................. 22

Figura 2. Sistema Anjo: 1- RN com o sensor do oxmetro fixado ao p; 2- Oxmetro; 3- Computador

porttil; 4- Isolao ptica da rede eltrica; 5- Vibrador fixado no trax do RN........................... 23

Figura 3 . Modelo de silicone revestido com a pele simulada (SANTOS, 2008). ................................. 35

Figura 4. Diagrama de bloco do dispositivo para gerar estmulos........................................................ 37

Figura 5. Circuito Eletrnico. ................................................................................................................. 38

Figura 6. Utilizao da interface para teste do dispositivo.................................................................... 39

Figura 7. Sistema digital de aquisio e captao da atividade eltrica cardaca; o osciloscpio; o

amplificador de sinais e o estimulador. ........................................................................................ 40

Figura 8. Protocolo de testes utilizado para a coleta dos dados. ......................................................... 42

Figura 9. Sinais de repetio dos pulsos durante 24 horas.................................................................. 44

Figura 10. Grfico de relao entre as mdias das freqncias cardacas basal, aps estmulo

eletromecnico e aps estmulo manual. ..................................................................................... 47

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

RN Recm-Nascido

REM Movimentos Rpido dos Olhos (Rapid Eye Moviments).

CRF - Capacidade Residual Funcional.

CPAP - Presso Positiva Contnua nas Vias Areas (Continuous Positive

Airways Pressure).

ECG Eletrocardiograma.

ANVISA - Agncia Nacional de Vigilncia Sanitria.

NIPPV - Ventilao Mecnica com Presso Positiva Nasal (Nasal Intermitent

Positive Airways Pressure).

NCPAP - Presso Continua em Vias Areas Nasais. (Nasal Continuous

Positive Pressure).

EEG Eletroencefalograma.

EMG Eletromiografia.

EOG Eletrooculograma.

PA - Presso Arterial.

OSAS - Sndrome Obstrutiva da Apnia do Sono (Obstrutive Sleep Apnea

Syndrome).

NREM Movimento No Rpido dos Olhos (Non-Rapid Eye Moviments).

SpO2 Saturao Parcial de Oxignio.

FP - Freqncia de Pulso.

VTG - Volume Torcico Gasoso.

CVC - Capacidade Vital do Choro.

O2 Oxignio.

CO2 - Gs Carbnico.

SNC - Sistema Nervoso Central.

PaCO2 - Presso Parcial de Gs Carbnico no Sangue.

LEC - Laboratrio de Eletrofisiologia Cardaca.

NPT - Ncleo de Pesquisas Tecnolgicas.

CEMEA - Comisso de tica e Manipulao em Experimentao Animal.

UMC - Universidade de Mogi das Cruzes.

Hz - Hertz.

SUS - Sistema nico de Sade.

SUMRIO

1 INTRODUO.......................................................................................................14

1.1 Apnia neonatal Conceitos iniciais ..............................................................14

1.2 Motivao .......................................................................................................16

1.3 Objetivo ..........................................................................................................18

1.4 Apresentao da monografia..........................................................................18

2 CONTEXTUALIZAO .........................................................................................19

3 CONCEITOS TERICOS ASSOCIADOS AO PROJETO.....................................25

3.1 Desenvolvimento e crescimento pulmonar perinatal.......................................25

3.2 Papel dos fatores no desenvolvimento pulmonar............................................26